ElasticSearch 中的 Mapping

公号:码农充电站pro
主页:https://codeshellme.github.io

1,ES 中的 Mapping

ES 中的 Mapping 相当于传统数据库中的表定义,它有以下作用:

  • 定义索引中的字段的名字。
  • 定义索引中的字段的类型,比如字符串,数字等。
  • 定义索引中的字段是否建立倒排索引。

一个 Mapping 是针对一个索引中的 Type 定义的:

  • ES 中的文档都存储在索引的 Type 中
  • ES 7.0 之前,一个索引可以有多个 Type,所以一个索引可拥有多个 Mapping
  • ES 7.0 之后,一个索引只能有一个 Type,所以一个索引只对应一个 Mapping

通过下面语法可以获取一个索引的 Mapping 信息:

GET index_name/_mapping

2,ES 字段的 mapping 参数

字段的 mapping 可以设置很多参数,如下:

  • analyzer:指定分词器,只有 text 类型的数据支持。
  • enabled:如果设置成 false,表示数据仅做存储,不支持搜索和聚合分析(数据保存在 _source 中)。
    • 默认值为 true
  • index:字段是否建立倒排索引。
    • 如果设置成 false,表示不建立倒排索引(节省空间),同时数据也无法被搜索,但依然支持聚合分析,数据也会出现在 _source 中。
    • 默认值为 true
  • norms:字段是否支持算分。
    • 如果字段只用来过滤和聚合分析,而不需要被搜索(计算算分),那么可以设置为 false,可节省空间。
    • 默认值为 true
  • doc_values:如果确定不需要对字段进行排序或聚合,也不需要从脚本访问字段值,则可以将其设置为 false,以节省磁盘空间。
    • 默认值为 true
  • fielddata:如果要对 text 类型的数据进行排序和聚合分析,则将其设置为 true
    • 默认为 false
  • store:默认值为 false,数据存储在 _source 中。
    • 默认情况下,字段值被编入索引以使其可搜索,但它们不会被存储。这意味着可以查询字段,但无法检索原始字段值。
    • 在某些情况下,存储字段是有意义的。例如,有一个带有标题、日期和非常大的内容字段的文档,只想检索标题和日期,而不必从一个大的源字段中提取这些字段。
  • boost:可增强字段的算分。
  • coerce:是否开启数据类型的自动转换,比如字符串转数字。
    • 默认是开启的。
  • dynamic:控制 mapping 的自动更新,取值有 truefalsestrict
  • eager_global_ordinals
  • fields:多字段特性。
    • 一个字段拥有多个子字段类型,使得一个字段能够被多个不同的索引方式进行索引。
  • copy_to
  • format
  • ignore_above
  • ignore_malformed
  • index_options
  • index_phrases
  • index_prefixes
  • meta
  • normalizer
  • null_value:定义 null 的值。
  • position_increment_gap
  • properties
  • search_analyzer
  • similarity
  • term_vector

2.1,fields 参数

一个字段拥有多个子字段类型,使得一个字段能够被多个不同的索引方式进行索引。

示例 1:

PUT index_name
{
  "mappings": {         # 设置 mappings
    "properties": {     # 属性,固定写法
      "city": {         # 字段名
        "type": "text", # city 字段的类型为 text
        "fields": {     # 多字段域,固定写法
          "raw": {      # 子字段名称
            "type":  "keyword"  # 子字段类型
          }
        }
      }
    }
  }
}

示例 2 :

PUT index_name
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title": {               # 字段名称
        "type": "text",        # 字段类型
        "analyzer": "english", # 字段分词器
        "fields": {            # 多字段域,固定写法
          "std": {             # 子字段名称
            "type": "text",    # 子字段类型
            "analyzer": "standard"  # 子字段分词器
           }
        }
      }
    }
  }
}

3,ES 字段的数据类型

ES 中字段的数据类型有以下这些:

text 类型与 keyword 类型

字符串数据可以定义成 textkeyword 类型,text 类型数据会做分词处理,而 keyword 类型数据不会做分词处理。

数组类型

对于数组类型 Arrays,ES 并没有提供专门的数组类型,但是任何字段都可以包含多个相同类型的数据,比如:

["one", "two"] # 一个字符串数组
[1, 2]         # 一个整数数组
[1, [ 2, 3 ]]   # 相当于 [ 1, 2, 3 ]
[{ "name": "Mary", "age": 12 }, { "name": "John", "age": 10 }] # 一个对象数组

当在 Mapping 中查看这些数组的类型时,其实还是数组中的元素的类型,而不是一个数组类型

3.1,Nested 类型

Nested 是一种对象类型,它保留了子字段之间的关系。

1,为什么需要 Nested 类型

假如我们有如下结构的数据:

POST my_movies/_doc/1
{
  "title":"Speed",
  "actors":[ # actors 是一个数组类型,数组中的元素是对象类型
    {
      "first_name":"Keanu",
      "last_name":"Reeves"
    },
    {
      "first_name":"Dennis",
      "last_name":"Hopper"
    }
  ]
}

将数据插入 ES 之后,执行下面的查询:

# 查询电影信息
POST my_movies/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {"match": {"actors.first_name": "Keanu"}},
        {"match": {"actors.last_name": "Hopper"}}
      ]
    }
  }
}

按照上面的查询语句,我们想查询的是 first_name=Keanulast_name=Hopper 的数据,所以我们刚才插入的 id 为 1 的文档应该不符合这个查询条件。

但是在 ES 中执行上面的查询语句,却能查出 id 为 1 的文档。这是为什么呢?

这是因为,ES 对于这种 actors 字段这样的结构的数据,ES 并没有考虑对象的边界

实际上,在 ES 内部,id 为 1 的那个文档是这样存储的:

"title":"Speed"
"actors.first_name":["Keanu","Dennis"]
"actors.last_name":["Reeves","Hopper"]

所以这种存储方式,并不是我们想象的那样。

如果我们查看 ES 默认为上面(id 为 1)结构的数据生成的 mappings,如下:

{
  "my_movies" : {
    "mappings" : {
      "properties" : {
        "actors" : {           # actors 内部又嵌套了一个 properties
          "properties" : {
            "first_name" : {   # 定义 first_name 的类型
              "type" : "text",
              "fields" : {
                "keyword" : {"type" : "keyword", "ignore_above" : 256}
              }
            },
            "last_name" : {    # 定义 last_name 的类型
              "type" : "text",
              "fields" : {
                "keyword" : {"type" : "keyword", "ignore_above" : 256}
              }
            }
          }
        }, # end actors
        "title" : {  
          "type" : "text",
          "fields" : {
            "keyword" : {"type" : "keyword", "ignore_above" : 256}
          }
        }
      }
    }
  }
}

那如何才能真正的表达一个对象类型呢?这就需要使用到 Nested 类型。

2,使用 Nested 类型

Nested 类型允许对象数组中的对象被独立(看作一个整体)索引。

我们对 my_movies 索引设置这样的 mappings

DELETE my_movies
PUT my_movies
{
    "mappings" : {
    "properties" : {
      "actors" : {
        "type": "nested",  # 将 actors 设置为 nested 类型
        "properties" : {   # 这时 actors 数组中的每个对象就是一个整体了
          "first_name" : {"type" : "keyword"},
          "last_name" : {"type" : "keyword"}
        }},
      "title" : {
        "type" : "text",
        "fields" : {"keyword":{"type":"keyword","ignore_above":256}}
      }
    }
  }
}

写入数据后,在进行这样的搜索,就不会搜索出数据了:

# 查询电影信息
POST my_movies/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {"match": {"actors.first_name": "Keanu"}},
        {"match": {"actors.last_name": "Hopper"}}
      ]
    }
  }
}

但是这样的查询也查不出数据:

POST my_movies/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {"match": {"actors.first_name": "Keanu"}},
        {"match": {"actors.last_name": "Reeves"}}
      ]
    }
  }
}
3,搜索 Nested 类型

这是因为,查询 Nested 类型的数据,要像下面这样查询:

POST my_movies/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {
          "nested": {          # nested 查询
            "path": "actors",  # 自定 actors 字段路径
            "query": {         # 查询语句
              "bool": {
                "must": [
                  {"match": {"actors.first_name": "Keanu"}},
                  {"match": {"actors.last_name": "Hopper"}}
                ]
              }
            }
          } # end nested
        }
      ] # end must
    } # end bool
  }
}
4,聚合 Nested 类型

对 Nested 类型的数据进行聚合,示例:

# Nested Aggregation
POST my_movies/_search
{
  "size": 0,
  "aggs": {
    "actors": {            # 自定义聚合名称
      "nested": {          # 指定 nested 类型
        "path": "actors"   # 聚合的字段名称
      },
      "aggs": {            # 子聚合
        "actor_name": {    # 自定义子聚合名称
          "terms": {       # terms 聚合
            "field": "actors.first_name",  # 子字段名称
            "size": 10
          }
        }
      }
    }
  }
}

使用普通的聚合方式则无法工作

POST my_movies/_search
{
  "size": 0,
  "aggs": {
    "actors": {     # 自定义聚合名称
      "terms": {    # terms 聚合 
        "field": "actors.first_name",
        "size": 10
      }
    }
  }
}

3.2,Join 类型

Nested 类型的对象与其父/子级文档的关系,使得每次文档有更新的时候需要重建整个文档(包括根对象和嵌套对象)的索引。

Join 数据类型(类似关系型数据库中的 Join 操作)为同一索引中的文档定义父/子关系。

Join 数据类型可以维护一个父/子关系,从而分离两个对象,它的优点是:

  • 父文档和子文档是两个完全独立的文档,这使得更新父文档不会影响到子文档,更新子文档也不会影响到父文档。

Nested 类型与 Join(Parent/Child) 类型的优缺点对比

在这里插入图片描述

1,定义 Join 类型

定义 Join 类型的语法如下:

DELETE my_blogs

# 设定 Parent/Child Mapping
PUT my_blogs
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "blog_comments_relation": {  # 字段名称
        "type": "join",            # 定义 join 类型
        "relations": {             # 定义父子关系
          "blog": "comment"        # blog 表示父级文档,comment 表示子级文档
        }
      },
      "content": {
        "type": "text"
      },
      "title": {
        "type": "keyword"
      }
    }
  }
}
2,插入 Join 数据

先插入两个父文档:

# 插入 blog1
PUT my_blogs/_doc/blog1
{
  "title":"Learning Elasticsearch",
  "content":"learning ELK @ geektime",
  "blog_comments_relation":{
    "name":"blog"  # name 为 blog 表示父文档
  }
}

# 插入 blog2
PUT my_blogs/_doc/blog2
{
  "title":"Learning Hadoop",
  "content":"learning Hadoop",
    "blog_comments_relation":{
    "name":"blog" # name 为 blog 表示父文档
  }
}

插入子文档:

  • 其中需要注意 routing 的值是父文档 id
  • 这样可以确保父子文档被索引到相同的分片,从而确保 join 查询的性能
# 插入comment1
PUT my_blogs/_doc/comment1?routing=blog1 # routing 的值是父文档 id
{                                        # 确保父子文档被索引到相同的分片
  "comment":"I am learning ELK",
  "username":"Jack",
  "blog_comments_relation":{
    "name":"comment",  # name 为 comment 表示子文档
    "parent":"blog1"   # 指定父文档的 id,表示子文档属于哪个父文档
  }
}

# 插入 comment2
PUT my_blogs/_doc/comment2?routing=blog2 # routing 的值是父文档 id
{                                        # 确保父子文档被索引到相同的分片
  "comment":"I like Hadoop!!!!!",
  "username":"Jack",
  "blog_comments_relation":{
    "name":"comment", # name 为 comment 表示子文档
    "parent":"blog2"  # 指定父文档的 id,表示子文档属于哪个父文档
  }
}

# 插入 comment3
PUT my_blogs/_doc/comment3?routing=blog2 # routing 的值是父文档 id
{                                        # 确保父子文档被索引到相同的分片
  "comment":"Hello Hadoop",
  "username":"Bob",
  "blog_comments_relation":{
    "name":"comment", # name 为 comment 表示子文档
    "parent":"blog2"  # 指定父文档的 id,表示子文档属于哪个父文档
  }
}
3,parent_id 查询

根据父文档 id 来查询父文档,普通的查询无法查出子文档的信息:

GET my_blogs/_doc/blog2

如果想查到子文档的信息,需要使用 parent_id 查询:

POST my_blogs/_search
{
  "query": {
    "parent_id": {        # parent_id 查询
      "type": "comment",  # comment 表示是子文档,即是表示想查询子文档信息
      "id": "blog2"       # 指定父文档的 id
    }                     # 这样可以查询到 blog2 的所有 comment
  }
}
4,has_child 查询

has_child 查询可以通过子文档的信息,查到父文档信息

POST my_blogs/_search
{
  "query": {
    "has_child": {       # has_child 查询
      "type": "comment", # 指定子文档类型,表示下面的 query 中的信息要在 comment 子文档中匹配
      "query" : {        
          "match": {"username" : "Jack"}
      }                  # 在子文档中匹配信息,最终返回所有的相关父文档信息
    }
  }
}
5,has_parent 查询

has_parent 查询可以通过父文档的信息,查到子文档信息

POST my_blogs/_search
{
  "query": {
    "has_parent": {          # has_parent 查询
      "parent_type": "blog", # 指定子文档类型,表示下面的 query 中的信息要在 blog 父文档中匹配
      "query" : {
          "match": {"title" : "Learning Hadoop"}
      }                      # 在父文档中匹配信息,最终返回所有的相关子文档信息
    }
  }
}
6,通过子文档 id 查询子文档信息

普通的查询无法查到

GET my_blogs/_doc/comment3

需要指定 routing 参数,提供父文档 id

GET my_blogs/_doc/comment3?routing=blog2
7,更新子文档信息

更新子文档不会影响到父文档

示例:

# URI 中指定子文档 id,并通过 routing 参数指定父文档 id
PUT my_blogs/_doc/comment3?routing=blog2
{
    "comment": "Hello Hadoop??",
    "blog_comments_relation": {
      "name": "comment",
      "parent": "blog2"
    }
}

4,ES 动态 Mapping

ES 中的动态 Mapping 指的是:

  • 在写入新文档的时候,如果索引不存在,ES 会自动创建索引。
  • 动态 Mapping 使得我们可以不定义 Mapping,ES 会自动根据文档信息,推断出字段的类型。
  • 但有时候也会推断错误,不符合我们的预期,比如地理位置信息等。

ES 类型的自动识别规则如下:

在这里插入图片描述

5,修改文档字段类型

字段类型是否能够修改,分两种情况:

  • 对于新增字段:
    • 如果 mappings._doc.dynamicture,当有新字段写入时,Mappings 会自动更新。
    • 如果 mappings._doc.dynamicfalse,当有新字段写入时,Mappings 不会更新;新增字段不会建立倒排索引,但是信息会出现在 _source 中。
    • 如果 mappings._doc.dynamicstrict,当有新字段写入时,写入失败。
  • 对于已有字段:
    • 字段的类型不允许再修改。因为如果修改了,会导致已有的信息无法被搜索。
    • 如果希望修改字段类型,需要 Reindex 重建索引。

dynamic 有 3 种取值,使用下面 API 可以修改 dynamic 的值:

PUT index_name/_mapping
{
  "dynamic": false/true/strict
}

通过下面语法可以获取一个索引的 Mapping:

GET index_name/_mapping

6,自定义 Mapping

自定义 Mapping 的语法如下:

PUT index_name
{
  "mappings" : {
    # 定义
  }
}

自定义 Mapping 的小技巧:

  1. 创建一个临时索引,写入一些测试数据
  2. 获取该索引的 Mapping 值,修改后,使用它创建新的索引
  3. 删除临时索引

Mappings 有很多参数可以设置,可以参考这里

6.1,一个嵌套对象的 mappings

如果我们要在 ES 中插入如下结构的数据:

PUT blog/_doc/1
{
  "content":"I like Elasticsearch",
  "time":"2019-01-01T00:00:00",
  "user": { # 是一个对象类型
    "userid":1,
    "username":"Jack",
    "city":"Shanghai"
  }
}

其中的 user 字段是一个对象类型

这种结构的数据对应的 mappings 应该像下面这样定义:

PUT /blog
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "content": {
        "type": "text"
      },
      "time": {
        "type": "date"
      },
      "user": {  # user 内部又嵌套了一个 properties
        "properties": {
          "city": {
            "type": "text"
          },
          "userid": {
            "type": "long"
          },
          "username": {
            "type": "keyword"
          }
        }
      }
    }
  }
}

6.2,一个对象数组的 mappings

如果我们要在 ES 中插入如下结构的数据:

POST my_movies/_doc/1
{
  "title":"Speed",
  "actors":[ # actors 是一个数组类型,数组中的元素是对象类型
    {
      "first_name":"Keanu",
      "last_name":"Reeves"
    },
    {
      "first_name":"Dennis",
      "last_name":"Hopper"
    }
  ]
}

其中的 actors 字段是一个数组类型,数组中的元素是对象类型。

像这种结构的数据对应的 mappings 应该像下面这样定义:

PUT my_movies
{
  "mappings": {
	"properties": {
	  "actors": {         # actors 字段
		"properties": {   # 嵌入了一个 properties
		   "first_name": {"type": "keyword"},
		   "last_name": {"type": "keyword"}
		 }
		},
		"title": {
		   "type": "text",
		   "fields": {
			   "keyword": {
				   "type": "keyword",
				   "ignore_above": 256
				}
			}
		}
	}
  }
}

7,控制字段是否可被索引

可以通过设置字段的 index 值,来控制某些字段是否可被搜索。

index 有两种取值:true / false,默认为 true

当某个字段的 index 值为 false 时,ES 就不会为该字段建立倒排索引(节省空间),该字段也不能被搜索(如果搜索的话会报错)。

设置语法如下:

PUT index_name
{
    "mappings" : {          # 固定写法
      "properties" : {      # 固定写法
        "firstName" : {     # 字段名
          "type" : "text"
        },
        "lastName" : {      # 字段名
          "type" : "text"
        },
        "mobile" : {        # 字段名
          "type" : "text",
          "index": false    # 设置为 false
        }
      }
    }
}

8,控制倒排索引项的内容

我们可以通过设置 index_options 的值来控制倒排索引项的内容,它有 4 种取值:

  • docs:只记录文档 id
  • freqs:记录文档 id词频
  • positions:记录文档 id词频单词 position
  • offsets:记录文档 id词频单词 position字符 offset

Text 类型的数据,index_options 的值默认positions其它类型的数据,index_options 的值默认docs

注意:对于 index_options 的默认值,不同版本的 ES,可能不一样,请查看相应版本的文档。

对于倒排索引项,其记录的内容越多,占用的空间也就越大,同时 ES 也会对字段进行更多的分析。

设置语法如下:

PUT index_name
{
  "mappings": {                      # 固定写法
    "properties": {                  # 固定写法
      "text": {                      # 字段名
        "type": "text",              # 字段的数据类型
        "index_options": "offsets"   # index_options 值
      }
    }
  }
}

9,设置 null 值可被搜索

默认情况下 null 和 空数组[] 是不能够被搜索的,比如下面的两个文档:

PUT my_index/_doc/1
{
  "status_code": null
}

PUT my_index/_doc/2
{
  "status_code": [] 
}

要想使得这两个文档能够被搜索,需要设置 null_value 参数,如下:

PUT my_index
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "status_code": {
        "type": "keyword",    # 只有 Keyword 类型的数据,才支持设置 null_value
        "null_value": "NULL"  # 将 null_value 设置为 NULL,就可以通过 NULL 搜索了
      }
    }
  }
}

注意只有 Keyword 类型的数据,才支持设置 null_value,将 null_value 设置为 NULL,就可以通过 NULL 搜索了,如下:

GET my-index/_search?q=status_code:NULL

10,索引模板

索引模板(Index Template)设置一个规则,自动生成索引的 Mappings 和 Settings。

索引模板有以下特性

  • 模板只在索引创建时起作用,修改模板不会影响已创建的索引。
  • 可以设置多个索引模板,这些设置会被 merge 在一起。
  • 可以设置 order 的数值,控制 merge 的过程。

多个模板时的 merge 规则,当一个索引被创建时:

  • 使用 ES 默认的 mappings 和 settings。
  • 使用 order 值低的模板。
  • 使用 order 值高的模板,它会覆盖 order 值低的模板。
  • 使用用户自带的,指定的 mappings 和 settings,这个级别的最高,会覆盖之前所有的。

对于相同字段的不同只会进行覆盖,对于不同的字段会进行叠加依次使用。

索引模板示例:

PUT _template/template_1  # template_1 是自定义的索引模板的名称
{
  "index_patterns": ["te*", "bar*"], # 匹配索引的规则,该模板会作用于这些索引名上
  "settings": {                      # settings 设置
    "number_of_shards": 1
  },
  "mappings": {                      # mappings 设置
    "_source": {
      "enabled": false
    },
    "properties": {
      "host_name": {
        "type": "keyword"
      },
      "created_at": {
        "type": "date",
        "format": "EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy"
      }
    }
  }
}

多个索引模板:

PUT /_template/template_1
{
    "index_patterns" : ["*"],
    "order" : 0,
    "settings" : {
        "number_of_shards" : 1
    },
    "mappings" : {
        "_source" : { "enabled" : false }
    }
}

PUT /_template/template_2
{
    "index_patterns" : ["te*"],
    "order" : 1,
    "settings" : {
        "number_of_shards" : 1
    },
    "mappings" : {
        "_source" : { "enabled" : true }
    }
}

11,动态模板

动态模板(Dynamic Template)用于设置某个指定索引中的字段的数据类型

(本节完。)


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posted @ 2021-02-25 10:12  码农充电站  阅读(5858)  评论(0编辑  收藏  举报